www.uny.ac.id 27
PERCOBAAN 5 KOEFISIEN MUAI PANJANG
A. Pendahuluan
Pemasangan kabel telepon dan kabel listrik untuk jaringan jarak jauh, pemasangan rel kereta api, pembuatan pengatur suhu penetas telor, pembuatan saklar setrika listrik otomatis, memerlukan
pengetahuan khusus tentang pengaruh kalor terhadap derajat pemuaian benda. Hal ini dapat dipahami karena ada suatu hubungan tertentu antara ukuran panjang, luas, atau volume dengan
suhu benda, suatu besaran yang dipengaruhi oleh jumlah kalor yang diberikan kepada benda. Sebagian besar benda ukurannya bertambah apabila suhunya dinaikkan, dan besarnya pertambahan
ukuran untuk kenaikan suhu tertentu berkaitan erat dengan jenis bendanya. Untuk benda satu dimensi memanjang, pertambahan panjang benda, dengan panjang awal dan kenaikan suhu
tertentu, dipengaruhi oleh suatu harga atau nilai spesifik dari benda yang disebut dengan
koefisien muai panjang
. Apabila sejumlah kalor yang sama diberikan pada beberapa benda yang berbeda, maka makin besar nilai koefisien muai panjang benda makin besar pertambahan panjangnya
Percobaan ini menekankan pemahaman tentang pengaruh suhu terhadap pertambahan panjang benda, selanjutnya dari data-data yang diperoleh dapat dibuat grafik serta analisa statistiknya untuk
mengetahui
koefisien muai panjang-
nya. Setelah melakukan percobaan ini, anda diharapkan dapat :
1. Menjelaskan pengaruh pemberian kalor pada suatu zat
2. Menjelaskan pengertian koefisien muai panjang zat
3. Merumuskan koefisien muai panjang suatu batang logam
4. Menghitung nilai koefisien muai panjang suatu batang logam
B. Prinsip
Koefisien Muai Panjang
Pada umumnya suatu benda akan mengalami perubahan ukuran bila suhunya naik. Jika benda
tersebut berujud batang maka perubahan panjanglah yang akan tampak pada benda tersebut, karena perubahan luas penampang sangat kecil, sehingga dapat diabaikan.Bila panjang pada
suhu t
o
suhu mula-mula adalah L
o
dan panjang setelah dipanasi sehingga suhunya t adalah
L
t
maka
L
t
dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:
Pertambahan panjang batang akibat perubahan suhu sebesar
t
dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:
1 o
t t
1 o
L t
L
2
t L
L
o
www.uny.ac.id 28
Sedangkan koefisien muai panjang dinyatakan dengan persamaan :
Berdasarkan persamaan
2
hubungan antara pertambahan panjang batang dengan perubahan suhu bersifat linear dan dapat digambarkan dengan grafik seperti berikut:
L
O
Gambar 1. Grafik perubahan suhu dengan panjang batang
SUSUNAN ALAT PERCOBAAN
Gambar 2. Susunan alat percobaan
METODE PENGUKURAN
Beberapa variabel yang perlu diukur dalam eksperimen ini adalah: Panjang batang logam mula-mula
L
o
, diukur dengan mistar Suhu batang logam mula-mula
t
o
, diukur dengan termometer pada saat pemanasan belum dimulai
Suhu batang logam
t
, diukur dengan termometer pada saat pemanasan berlangsung Pertambahan panjang batang
L
, diukur saat suhu
t
dengan dialmeter 2
3
4 1
5 6
7
Keterangan: 1.
Batang Logam 2.
Termometer 3.
Pipa penyalur uap
4. Dialmeter
5. Statif
6. Tangki pemanas
7. Pemanas
3 t
t L
L L
o o
o t
L
t
dengan
tan
= L
o
www.uny.ac.id 29
Koefisien muai panjang dihitung dengan :
Rumus pada persamaan 2 Metode grafik
C. PROSEDUR PERCOBAAN